经典内分泌腺 Hypothalamus: 下丘脑 Pineal gland: 松果体 Pituitary gland: 脑垂体 Parathyroid gland: 甲状旁腺 Thyroid glands: 甲状腺 Thymus: 胸腺 Adrenal gland: 肾上腺 Pancreas: 胰腺

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涓殿茅
5 years ago
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1 内分泌生化梅文瀚 1

2 经典内分泌腺 Hypothalamus: 下丘脑 Pineal gland: 松果体 Pituitary gland: 脑垂体 Parathyroid gland: 甲状旁腺 Thyroid glands: 甲状腺 Thymus: 胸腺 Adrenal gland: 肾上腺 Pancreas: 胰腺 Ovary: 卵巢 Testis: 睾丸 2

3 按产生的部位分类 : 下丘脑的神经激素 ADH, 催产素释放激素下丘脑释放激素 :TRH, LHRH,CRH,GHRH,PRH 下丘脑释放抑制激素 :GHIH, PRL-IF 3

4 垂体激素 GH,PRL,LH,FSH,TSH,ACTH 靶腺分泌的激素甲状腺 :T3,T4 甲状旁腺 :PTH 肾上腺 : 皮质醇醛固酮性激素性腺 :T,DHT,E, P 肝脏 :IGF 肾脏 :1,25(OH) 2 D 3 胰腺 : 胰高糖素, 胰岛素, 生长因素 4

5 内分泌代谢 1. 甲状腺激素 2. 儿茶酚胺激素 3. 肾上腺皮质激素 4. 胰岛激素 5. 下丘脑和垂体激素 6. 调节钙磷代谢的激素 5

6 掌握 : 1. 甲状腺激素的化学结构, 生物合成分泌和运输 2. 儿茶酚胺类激素的化学结构, 合成原料, 关键酶和降解产物 3. 肾上腺皮质激素的化学结构, 合成原料关键酶和降解产物 4. 体内维生素 D 3 的化学结构, 生物合成和代谢转变 6

7 熟悉 : 1. 儿茶酚胺类激素的合成过程 2. 肾上腺皮质激素的分泌运输, 灭活排泄 3. 胰岛素的生物合成 4. 下丘脑激素的化学本质 5.1,25-(OH) 2 -D 3 合成的调节 6. 甲状旁腺素降钙素的合成与分泌了解 : 1. 甲状腺激素的降解 2. 钙的吸收与排泄磷的吸收与排泄 7

8 一甲状腺激素 (thyroid hormones ) ( 一 ) 甲状腺的解剖结构滤泡细胞滤泡腔甲状腺滤泡 8

9 ( 二 ) 甲状腺激素的化学本质 : 含碘的 Tyr 衍生物 DIT I I T 3 HO 4 1 O 3 I HO 4 1 I I CH 2 CH COOH NH 2 CH 2 CH COOH NH 2 I I T 4 HO (Thyroxine) I O I CH 2 CH COOH NH 2 9

10 ( 三 ) 甲状腺激素 (T 3 T 4 ) 的合成 1. 原料酪氨酸 :tyrosine(thyroglobulin, Tg) 甲状腺球蛋白上的酪氨酸残基碘 (iodine, I ) : 来自食物 2. 合成场所 : 甲状腺滤泡上皮细胞 ( 胞膜外侧 ) (thyroid follicular epithelium) 10

11 3. 合成过程 ( 四个阶段 ) 1) 聚碘 Active transport of iodide: ( 耗能主动转运逆浓度差 ) Na + -K + -ATPase ratio 131 I 可检测聚碘能力 11

12 2) 碘的氧化 (Oxydation of iodide) 2I - +2H + +H 2 O 2 thyroperoxydase 过氧化物酶 I 2 +2H 2 O 3) 酪氨酸的碘化和 MIT,DIT 的合成 (Iodination of of Iodotyrosyl Residues in Thyroglobulin) 4)T 3 T 4 的合成 (Coupling of Iodotyrosyl Residues in Thyroglobulin) A. 场所 : 甲状腺球蛋白分子 B. 过程 : 2DIT=T 4 DIT+MIT= T 3 12

13 状腺滤泡中甲状腺激素的合成和脱碘酶甲分泌氨基酸粗面内质网毛细血管 ThyG 核蛋白体滤泡腔 I - I - NADPH I - H +,O 2 I - PBI T 3,T 4 基底膜 I - MIT DIT T 3,T 4 NADP + H 2 O 过氧化物酶 H 2 O 2 1/2O 2 MIT DIT DIT MITThyG DIT 过氧化物酶 H 2 O H MIT 2 O 2 MIT MIT T 3 MIT DIT 1/2O 2 T 4 ThyG T 3 胞饮作用 MIT DIT 溶酶体 13 顶端膜 T 3 ThyG

14 14

15 C. 合成的特点 : (1) 甲状腺球蛋白分子完整的分子结构 (2) 合成的 T 3 T 4 可储存于滤泡腔中 (3) 碘的氧化 Tyr 的碘化 T 3 T 4 的合成均由甲状腺过氧化物酶催化 * 甲状腺球蛋白的作用 1. 提供 Tyr 2. 生物合成场所 3. T3 T4 储存场所 15

16 ( 四 ) 甲状腺激素的分泌运输降解 1. 分泌 : 主要形式为 T 4 2. 运输 : 1) 大多数以结合形式运输 2)TBG (thyroxine-binding globuline) 为主要结合蛋白 3)T 3 为活性形式, 大部分由 T 4 在外周转变而来 16

17 3. 降解 : (1) T 3 triiodothyroacetic acid 三碘甲腺乙酸 80% deamination decarboxylation T 4 urine tetraiodothyroacetic acid 四碘甲腺乙酸 (2) T 3 T 4 + glucuronic acid bile 葡萄糖醛酸 17

18 ( 五 ). 甲状腺激素对代谢的作用 1. 能量代谢基础代谢率 2. 蛋白质代谢促进蛋白质合成, 呆小症 3. 糖代谢血糖 4. 脂代谢胆固醇合成胆固醇胆汁酸血胆固醇 5. 水代谢 18

19 ( 六 ) 甲状腺激素分泌的调节受垂体下丘脑的调节控制 19

20 ( 七 ) 常见甲状腺疾病 Simple Goiter Hyperthyroidism Hypothyroidism 20

21 21

22 22

23 肾上腺 1 被膜 2 皮质 3 髓质 23

24 二儿茶酚胺类激素 (Catecholamine) 1. 生物合成 1) 部位 : 嗜铬细胞肾上腺素 Adrenaline: 肾上腺髓质去甲肾上腺素 Noradrenaline: 交感神经末梢多巴胺 Dopamine: 脑内神经束 2) 原料 : 酪氨酸 3) 限速酶 : 酪氨酸羟化酶 (Tyr hydroxylase) 24

25 HO HO H 2 N-H 2 C HC H 3 C HN-H 2 C HC OH Noradrenaline(NA) OH OH Adrenaline(AD) OH H 2 N-H 2 C H 2 C OH Dopamine(DA) OH 25

26 4). 过程酪氨酸 H 2 NHC HOOC H 2 C 酪氨酸羟化酶 OH (-) H 2 N-H 2 C HO HC 去甲肾上腺素多巴多巴胺 H 2 NHC H 2 C HOOC OH OH H 2 N-H 2 C H 2 C OH (-) HO H 3 C HN-H 2 C HC OH OH OH 肾上腺素 Biosynthesis of catecholamine hormones 26 OH OH

27 2. 储藏分泌和运输储藏于嗜铬颗粒中分泌 : 外分泌运输 : 与白蛋白疏松结合, 旁分泌 27

28 3. 降解部位 : 肝脏产物 : 香草扁桃酸 (vanilmandelic acid,vma) 关键酶 : 单胺氧化酶 (monoamine oxydase, MAO), 儿茶酚 -O- 甲基转移酶 (catechol-o-methyl transferase,comt) 28

29 29

30 4. 调节 : 交感神经胆碱能节前纤维支配交感神经兴奋肾上腺髓质上腺素释放节前纤维释放乙酰胆碱肾上腺素去甲肾 ACTH 和糖皮质激素的调节反馈调节 30

31 5. 对代谢的作用 : 促进能量动员和利用两种受体 : - 肾上腺素能 ; - 肾上腺素能 * - 受体 :Ca ++ 钙调蛋白 * - 受体 : 腺苷酸环化酶 camp 蛋白激酶磷酸化 31

32 32

33 三肾上腺皮质激素 (Adrenal cortical hormones) Zone Hormone Action Zona glomerulosa Zona fasciculata Zona reticularis Mineralocorticoids Retention of Na +,H 2 O Glucocorticoids Regulation of glucose Androgens Sex hormones 33

34 肾上腺皮质 1 球状带 2 束状带 3 网状带 34

35 ( 一 ) 化学结构 : 1. 共同特点 : 1)21 碳类固醇 2) C 3 =O,C 20 =O 3) C 4 =C 5 4) C 21 -OH o A B C CH 2 OH CO 17 D corticosteroid 35

36 o 糖皮质激素 Glucocorticoid: (1) C 11 -OH 或 =O(cortisone) (2) C 17 α -OH,Glc activity Corticosterone A 4 OH B 6 12 C CH 2 OH CO 17 D o A 4 cortisol OH B 6 12 C CH 2 OH CO OH 17 D

37 * 盐皮质激素 Mineralocorticoid: 1)no C 11 -OH/=O, or company with C 18 H=O 2)no C 17 -OH o A 4 OH B C 8 7 H O=C CH 2 OH CO 17 D Aldosterone 37

38 ( 二 ) 生物合成 1. 原料 : 胆固醇 cholesterol CH 3 CO~SCoA 胆固醇胆固醇酯胆固醇胆固醇酯孕烯醇酮脱氢皮质酮 DHA ( 网状带 ) 孕酮皮质酮醛固酮 ( 球状带 ) 皮质醇 ( 束状带 ) 38

39 39

40 1 st stage: cholesterol(27c) 2 nd stage: hydroxycholesterol(21c) pregnenolone(21c) 20α-hydroxylase hydroxylase lyase 17α-hydroxylase 21-hydroxylase 11β-hydroxylase pregnenolone(21c) 11β-hydroxylase corticosterone 21-hydroxylase hydroxycholesterol or pregnenolone(21c) 18-hydroxylase DHEA(19C) cortisol or cortisone DOC aldosterone 40

41 H:hydroxylase L:lyase DH:dehydrogenase cholesterol 20α-H 20α-hydroxycholesterol 21-H 20,22-L pregnenolone 3βOH-DH progesterone 17α-H 17α-H 17α-hydroxypregnenolone 17,20-L DHEA deoxycorticosterone, 17α-hydroxyprogesterone DOC 11β-H corticosterone 21-H 11-deoxycortisol 17,20-L androstenedione 18-H 11β-H 17β-DH 18-hydroxycorticosterone cortisol testosterone 18-DH aldosterone cortisone aromatase estradiol 41

42 2. 特点 1) 关键酶是 20α- 羟化酶 (20α-hydroxylase) 2) 多步连续羟化 3) 羟化酶均需要 O 2,NADPH,P 450, 属加单氧酶 RH+NADPH+H + +O 2 ROH+NADP + +H 2 O 4) 球状带只有 18- 羟化酶, 没有 17 - 羟化酶 ; 束状带只有 17 - 羟化酶. 42

43 ( 三 ) 分泌与运输 1) 体内极少储存量 2) 皮质醇分泌有昼夜节律性醛固酮有体位节律 3) 皮质醇在血浆中主要与皮质类固醇结合球蛋白 (corticosteroid binding globulin, CBG ) 结合运输醛固酮游离存在 43

44 血浆皮质醇 (µg/100ml) 小时睡眠 5 下午 4 8 午夜 4 8 血浆皮质醇的周期波动下午 4 44

45 4. 降解部位 : 肝脏 aldosterone:4h-aldosterone glucocorticoid: 17-KS 5% cortisol cortisol 5% cortisone 90% 4H-cortisol 4H-cortisone 排泄 : 和葡萄糖醛酸结合后由尿排出 45

46 17-OHCS(17-hydroxycorticosteroid) 4H-cortisol 4H-cortisone cortisol origin:95% glucocorticoid CH 2 OH C=O OH 17-KS(17-ketosteroid) origine:5% glucocorticoid & androgen O 46

47 5. 调节 47

48 ( 六 ) 对代谢的影响糖代谢蛋白质代谢脂代谢外周组织肝血液血糖利用糖异生血糖糖原合成蛋白质合成蛋白质合成血氨基酸蛋白质分解 ( 紫纹 ) 脂肪动员脂肪合成血 FFA 向心性肥胖 48

49 四胰岛激素 49

50 1. 胰岛素 Insulin 空腹血清胰岛素 :35pmol/L C peptide:1000pmol/l 50

51 氨基酸序列的变化种属 A 链 B 链人苏丝异亮苏猪狗苏丝异亮丙兔苏丝异亮丝牛山羊丙丝缬丙绵羊丙甘缬丙马苏甘异亮丙 51

52 (1) 生物合成合成部位 : 胰岛 B 细胞合成过程 : 前胰岛素原 preproinsulin 前肽胰岛素原 proinsulin C 肽胰岛素 52

54 54

55 (2) 调节 (3) 对代谢的影响 : 降低血糖的唯一激素 55

56 2. 胰高血糖素 Glucagon (1) 胰岛 A 细胞分泌 56

57 (2) 作用 : 抗胰岛素 57

58 (3) 分泌调节 : 血糖胰高血糖素血氨基酸胰岛素胰高血糖素 ( 防止低血糖 ) 激素调节 : 胰岛素, 胃肠激素神经调节 : 交感兴奋促进分泌 ; 迷走兴奋抑制分泌 58

59 五垂体与下丘脑的激素 Hormones from Hypophysis& Hypothalamus 59

60 60

61 垂体激素的特点 : 1. 共有 9 种激素 2. 化学本质为肽蛋白质糖蛋白 3. 分子结构相似, 有交叉免疫反应, 交叉生理功能 ACTH GH ADH MSH PL OX 61

62 垂体神经垂催产素 OX(oxytocin) 环九肽促进分娩时子宫收缩, 引起泌乳腺名称化学本质主要功用生长激素 GH (growth hormone) 蛋白质促进机体生长催乳素 PL (prolactin) 促甲状腺激素 TSH(thyrotrophin) 促卵泡激素 FSH (follicle stimulating H) 促黄体生成激素 LH (luteinizing H) 促肾上腺皮质激素 ACTH (adrenocorticotropic hormone) 促黑激素 MSH (melanotrophin) 抗利尿激素 ADH (anti-diuretic hormone) 蛋白质糖蛋白糖蛋白糖蛋白多肽多肽环九肽发动和维持泌乳刺激甲状腺的生长和分泌女性促进卵泡生长, 男性促进精子生成女性刺激排卵与黄体形成, 男性刺激分泌睾酮促进肾上腺皮质的生长与分泌促进黑色素合成促进水的保留体62

63 ( 一 ) hypophysis Hormone 1. GH et PL 化学本质 : 蛋白质, 结构有类似 GH: 促进生长调节蛋白质糖脂无机盐代谢 * 巨人症肢端肥大症侏儒症 PL: 促进乳腺发育泌乳 ; 抗生育抗性腺 63

64 2. ACTH MSH 化学本质 : 多肽, 具有共同前体 ACTH: 促进肾上腺皮质糖皮质激素合成分泌 MSH:α-MSH,β-MSH,γ-MSH 促进黑色素合成 64

65 前体 : 阿黑皮质原 (proopiomelanocortin) 内啡肽 (endorphin) 与脑啡肽 (enkephalin) MSH:melanocyte-stimulating hormone; CLIP: corticotropin-like intermediate lobe peptide; LPH: lipotropin ( 促脂素 ) endorphin ( 内啡肽 ) enkephalin ( 脑啡肽 ) 65

66 脂肪酸释放激素 (lipotropic H, LPH) 66

67 67

68 3. TSH LH & FSH 化学本质 : 糖蛋白,α 链相同 TSH: 促进甲状腺增生, 甲状腺激素合成与分泌 LH: 女性刺激卵泡成熟排卵与黄体形成, 男性刺激分泌睾酮 FSH: 女性促进卵泡发育协同卵泡分泌雌激素, 男性促进曲精管发育精子产生与成熟 68

69 4. OX et ADH 环九肽下丘脑合成, 运至神经垂体储存并释放 OX: 室旁核, 引起子宫收缩 ADH: 视上核, 促进肾小管重吸收水分 * 尿崩症 69

70 ( 二 ) Hormone of Hypothalamus 下丘脑与垂体的关系 70

71 1. 化学本质 : 多肽 2. 分泌二类激素释放激素 (releasing hormones,rh) 释放抑制激素 (releasing inhibiting hormones, RIH) 71

72 下丘脑合成 RH 与 RIH: 多肽, 对垂体发挥作用 RH: CRH LRH TRH GHRH PRH MRH 受下丘脑 - 垂体 - 外周内分泌轴的调控 RIH:GHRIH PRIH MRIH 72

73 TRH(thyrotropin releasing hormone) 焦谷 - 组 - 脯氨酰胺促进 TSH 催乳素分泌 LRH (Luteinizing hormone releasing hormone, LRH) 焦谷 - 组 - 色 - 丝 - 酪 - 甘 - 亮 - 精 - 脯 - 甘 -CONH 2 促进 LH FSH 分泌 GHRIH(growth hormone release inhibitin hormone) 拮抗 GHRH 抑制 GH 的分泌 73

75 下丘脑视上核室旁核促垂体区神经内分泌细胞垂体神经垂体腺垂体CRH LRH TRH GHRH GHRIH PRH PRIH MRH MRIH ADH Oxytocin ADH Oxytocin ACTH FSH LH TSH GH PL MSH 促激素外周内分泌腺肾上腺皮质性腺甲状腺甲状腺激素雄性激素雌激素糖皮质类固醇 75

76 六调节钙磷代谢的激素 ( 一 ) 钙磷的一般代谢 1. 吸收和排泄 (1) 钙 : 1) 吸收 * 每日需要量 : 成人 mg 儿童 1000mg 妊娠和哺乳妇女 1500mg 76

77 * 吸收部位 : 十二指肠和小肠上部 * 吸收途径 : 转细胞吸收 : 主动吸收, 由钙调蛋白参与,VitD 3 调节旁细胞吸收 : 被动吸收 77

78 * 影响因素 : 1. 溶解状态 : 酸性环境 2. 机体需要量及年龄 : 儿童妊娠哺乳老年人 3. 食物的 Ca:P 比率 : 最佳比率是 1.5~2:1 4.1,25-(OH) 2 D 3 : 最重要因素 78

79 2) 排泄 : 粪便 80% 尿液 20% 总计 600mg 79

80 (2) 磷 : 1) 吸收 ( 酸性磷酸盐 ) * 每日需要量 : g * 吸收部位 : 小肠 * 影响因素 : 与钙相似 2) 排泄 : 尿液 70% 粪便 30% 80

81 ( 二 ) 血钙和血磷 1. 血钙 : mmol/l(9-11mg/dl) * 两种形式存在 : 50%--- 离子钙, 有生理活性 ( 可扩散钙, Diffusible Calcium ) 50%--- 结合钙, 无生理活性 ( 不可扩散钙,Nondiffusible Calcium ) Ca 2+ +Albumin Albumin-Ca 2+ [HCO 3- ] [H + ] 81

82 2. 血磷 :( 无机磷酸盐 ) H 2 PO 4 2- /H 2 PO 4- = 4: mmol/l 3. 钙磷关系 : [Ca 2+ ] [Pi]= 35~40 (mg/dl) >40 钙磷以骨盐形式沉积在骨组织 <35 (-) 骨盐钙化 (+) 骨盐再溶解引起佝偻病 / 软骨病 82

83 ( 三 ) 钙磷代谢的调节 * 三种激素 : 1,25-(OH) 2 D 3,Parathyroid hormone, Calcitonin 1.Vitamin D (1) 来源 * 食物 * 自身合成 83

84 84

85 (2)Vitamin D 的活化活性形式 : 1,25-(OH) 2 D 3 肝脏肾脏 25- 羟化酶 1α- 羟化酶 85

86 (3)1,25-(OH) 2 D 3 合成的调节 *1 - 羟化酶是关键酶 1) 负反馈调节 : 1,25-(OH) 2 D 3 2) PTH 促进 1 - 羟化酶合成 3)[Ca 2+ ], 促进 PTH 分泌, 间接 1 - 羟化酶合成. 4)[Pi] 升高, 抑制 1 - 羟化酶 86

87 87

88 (4)1,25-(OH) 2 -D 3 的生理作用 1) 对小肠的作用 (+) 小肠对钙磷的吸收脂溶性激素的作用机制 88

89 信号分子基因转录转录因子顺式作 1,25-(OH) 2 -D 3 VDR VDR-RXR-D3 钙结合蛋白 DNA 钙结合蛋白受体信号分子受体专一 DNA 序列用元件脂溶性细胞外信号分子介导的信号转导系统 89

90 顺式作用元件促进小肠对钙的吸收 90

91 2) 对骨的作用 : (+) 骨骼的更新 ( 先溶骨再成骨, 溶骨 > 成骨 ) 1,25VitD 3 + 成骨细胞受体 1,25VitD 3 + 破骨细胞受体 AKP 骨钙蛋白骨桥蛋白焦磷酸,ATP 水解修饰骨盐晶体促进新骨生成促进骨表面与破骨细胞结合破骨细胞成熟溶骨血 [Ca 2+ ] 血 [Pi] 91

92 3) 对肾的作用 : (+) 肾远曲小管及集合管合成钙结合蛋白, 促进钙的重吸收总效应 : 升高血钙与血磷 92

93 2.Parathyroid Hormone (PTH) (1) 化学本质和生物合成 1)PTH 是 84 a.a. 多肽. 2) 由甲状旁腺主细胞合成. (2) 调节 PTH 合成 ( 半寿期 20 min) 血 [Ca 2+ ] PTH 93

94 94

95 (3) PTH 的生理功能调节细胞外液 [Ca 2+ ] 1) 骨骼 : 促进溶骨 2) 肾脏 : 肾远曲小管上皮细胞 Ca 重吸收肾近曲小管上皮细胞 Pi 重吸收 95

96 单核细胞分化 (+) PTH 破骨细胞骨细胞 (+) PTH 腺苷酸环化酶 camp Ca2+ 溶酶体释放水解酶异柠檬酸脱氢酶溶骨作用 96

97 3) 小肠 : 间接促进 Ca 2+,Pi 吸收总效应 : 血 [ Ca 2+ ], [Pi] 97

98 3.Calcitonin (1) 化学本质 : 32 a.a. 多肽, 由甲状腺滤泡旁细胞合成 (2) 降钙素的生理功能与 PTH 相拮抗 1) 骨骼 : 溶骨 2) 肾脏 : 肾小管对 Ca 2+,Pi 的重吸收 98

99 3) 小肠 : 生理剂量 : Ca,P 吸收大剂量 : Ca,P 吸收总效应 : 血 [ Ca 2+ ], [Pi] 3. 调节 : 血 [ Ca 2+ ] CT [ Ca 2+ ] 99

100 100

101 血 [Ca 2+ ] 促分泌小肠肾抑制 Ca 2+ 重吸收抑制 Ca 2+ 吸收骨盐溶解 CT 促分泌血 [Ca 2+ ] 小肠促 CBP 合成 1,25-(OH) 2 -D 3 PTH - + 骨盐溶解促 CBP 合成肾促进 Ca 2+ 重吸收促进 1α 羟化酶合成 101

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